[实用新型]红外传感演示仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种红外传感演示仪，属于物理学、光学、光电子学等课程教学实验仪器技术领域。 

背景技术

凡是存在于自然界的物体，例如人体、火焰等都会辐射出红外线，只是其辐射的红外线波长不同。人体的正常所辐射的红外线波长属于远红外线区。加热到400～700℃的物体，其辐射出的红外线波长属于中红外线区。红外线传感器可以检测这些物体辐射的红外线，可用于测量或控制。 

红外传感器是指将红外辐射能转换成电能的一种光敏器件。按红外传感器原理的不同，分为主动型和被动型红外线传感器。主动型传感器也叫红外光探测器，常用的由红外发光二极管、红外接受二极管、光敏二极管和信号处理电路等组成。而被动式红外传感器也称为热释电红外传感器，主要由光学系统、热释电红外传感器、信号放大和处理电路等几部分组成。 

红外传感器能以非接触形式检测出物体辐射的红外线，并将其转变为电压信号，同时，它还能鉴别出运动的生物与其它非生物。红外传感器已广泛应用于防盗报警和自动控制、接近开关、遥测等领域。 

随教学的发展，高校的实验教学不仅要求实验设备能够提供原理性的实验项目，同时也要求实验要贴近实际应用，为培养社会应用性人才和工程技术人员服务，而现有的传感器实验演示中还没有将红外传感器中主动和被动型两种不同原理的应用组合在一起的实验演示仪。 

发明内容

本实用新型红外传感演示仪针对现有演示仪所存在的缺点，提出组合了主动型和被动型两种红外传感方式的红外传感演示仪，其特征是：包含红外传感演示仪主机和红外发光光源、单光束和双光束的红外发射和接收模块、热释电红外传感模块及扩展模块组成；红外传感演示仪主机设置有四位数显的电压表和电压调节旋钮、功能选择开关、模块选择开关、灵敏度调节旋钮、电源输出和信号的输入端口，以及高亮LED和喇叭，主机的内部具有放大和控制电路。并可进一步通过扩展多种模块用于不同的应用演示，满足高等院校物理学、光学、光电子学等课程的教学实验演示的要求。 

在本红外传感演示仪中具有主动式红外传感单光束演示模块，它是以光电结合的形式，通过阻断红外光路而自动产生报警信号的装置。它由发射器、接收器和信号处理电路组成。本演示仪中还具有双光束主动式红外实验模块，是由两个相距为相同间距联体发射器同向发射，而由两个同样间距的联体接收器接收。电路系统中由高灵敏窄通带前置放大器以及可靠的相关电路组成。相比单光束红外传感器，具有更大的视场角和更强的抗干扰能力。 

在本演示仪中也具有被动式的红外传感模块，采用双电元热释电红外传感模块，它以非接触的形式检测出外界辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出，将这个输出电压信号加以放大，则可驱动各种控制电路。在热释电红外传感模块中加装有可拆卸的菲涅耳透镜，它具有聚焦的作用，通过它将外界的红外信号折射或反射在传感器上，并将探测区域内分为若干个明区和暗区，使进入探测区域的移动物体能传感器上产生变化的信号。 

两种不同的传感器模块，可通过主机上两个采用五芯航空插座的信号输入端口，利用模块选择开关，可外接不同的红外传感模块。 

本演示仪具有红外发光光源，并且能通过电压调节旋钮改变红外光的辐射强度，同时具有灵敏度调节旋钮，通过调节可改变热释电红外传感模块的灵敏度。 

本演示仪利用高亮LED和喇叭，通过声光报警的方式演示红外传感器的不同作用。同时演示仪具有扩展功能，通过功能选择开关，可扩展YB-2B、HT807等现有的热释电模块，模拟演示光控灯和光控电磁水龙头现象。 

附图说明

图1是红外传感演示仪主机，图1中的1是红外传感演示仪主机箱，2是四位数显电压表，3是电源指示灯，4是信号输入端口，5是电源输出口，6是电压调节旋钮，7是功能选择开关，8是模块选择开关，9是灵敏度调节旋钮，10是信号输入端口，11是喇叭口，12是高亮LED状态灯。 

图2-a是主动式红外传感演示模块，图2-b是被动式热释电红外传感演示模块，图2-c为红外发光光源。13是红外信号发射口，14为菲涅耳透镜。 

图3是热释电红外控制电路 

图4是红外接收电路 

具体实施方式

本红外传感演示仪所采用的热释电红外线传感器是美国hamamatsu公司产p2288。双光束红外传感用的是LS-20模块。